CN203623377U - 生物质可再生能源环保生态电动汽车 - Google Patents

Abstract

生物质可再生能源环保生态电动汽车。由电子电力驱动装置、整车电子控制器、燃料存贮装置、能源转换装置与驱动桥、差速器、半轴、车轮组成的驱动装置与车身辅助操控装置，分别通过底盘、机械、电路、管道、轴经过机械联结，电子联结，电力联结，热联结构成生物质可再生能源环保生态电动汽车。该车解决了大规模城市化和现代社会发展中交通运输工具实现绿色低碳、节能环保、安全生态的难题，免除了不可再生矿物能源石油、煤碳、天然气、核原料，解决了大规模城市化大气污染的难题。量产制造使用维护成本低，机械运动零部件比燃油内燃机汽车减少90％，其能源利用综合效率为50％，动力消耗为市区工况法每行驶100公里消耗液态燃料10升(6M³CH₄)，燃料成本人民币7.20元。

Description

生物质可再生能源环保生态电动汽车

技术领域

本发明实用新型涉及一种电动道路运输工具。

背景技术

石油是一次性不可再生的矿物能源，形成它要经过距今200万至上亿年时间。近两个世纪人类大规模开发利用石油，发展内燃机燃油汽车，使人类进入了工业化现代化社会，同时也产生了全球关注的气侯变暖，能源短缺，环境污染，公众健康受到损害的问题。为此人类社会已经付出了巨大的代价，影响了社会的可持续发展，因此开发利用清洁环保、节能高效、绿色生态、安全低碳、生物质可再生能源的环保生态电动汽车，已成为人类社会的共识。

目前由于开发电动汽车还存在技术难度高，制造成本高，续驶里程短，载质量小，停车充电时间长，没有符合电动汽车技术性能的高比功率电动机(发动机)和高比能量电池(能量源)，为此开发生物质可再生能源环保生态电动汽车已成为人类社会实现可持续发展的重要紧迫课题。

发明内容

本发明实用新型的目的在于提供一种生物质可再生能源环保生态电动汽车。该生物质可再生能源环保生态电动汽车以可再生生物质能源-液态人工沼气(甲烷CH₄)为该车能量源(能源)，以电机(电动机／发电机)为动力源(功率源)，以燃料电池为燃料／电能低碳转换装置，与整车电子控制器，通过车身辅助操控装置，由人工控制高效率将燃料(能量源)转换成车身的动能，是实现清洁环保、节能高效、安全低碳，生态化、智能化、现代化、能源(燃料)可再生的实用新型电动道路运输工具。

结合附图1本发明实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：由电子电力驱动装置1、整车电子控制器2、燃料存贮装置3、能源转换装置4与驱动桥、差速桥、半轴、车轮组成的驱动装置与车身辅助操控装置，分别通过底盘、机械、电路、管道、轴经过机械联结，电子联结，电力联结，热联结构成生物质可再生能源环保生态电动汽车。

结合附图2，电子电力驱动装置1由定子5、转子6、滑环7、位置传感器8、电子控制器9通过上述各部分分别经机械、电路、外壳、轴连成一体构成电子电力驱动装置-电机(发动机)。

结合附图3，按照上述装置，转子由可调变量直流线圈绕组励磁，在电机气隙中产生径向变量磁场，同时定子由可调变量交流电流线圈绕组产生变量交变径向磁场。首先由人工控制将直流电源电流经斩波器-Pwm脉宽调制器转变为可控调压变量直流电流配已控制输出电压指令，通过电刷-滑环输入转子电枢产生电磁反应磁场；同时再由人工控制将电源电流经位置传感器、逆变半导体、控制器组成的自同步式或自控式变频同步电路与功率逻辑开关构成的换相电路，由位置传感器检测转子位置信号，电子控制器对位置信号进行反馈处理产生相应开关信号，开关信号以一定顺序触发功率半导体将电源电流功率以一定逻辑关系将可调交流方波电流(短距脉冲波)输入分配给定子各相绕组线圈，在电机中产生梯形波的磁场分布和梯形波的感应电动势，同时采用离散转子位置反馈信号控制换向，无需坐标变换与输入转子可调变量直流电流产生的可调变量直流磁场，使电机定子电枢产生的磁场与磁动势与转子电枢转子磁场产生的磁动势在空间保持X／2rad电角度，相互作用产生磁场转矩驱动电枢旋转带动负载-车身实现电动汽车前进、后退、调速、变速、停车与紧急制动(刹车)。

结合附图4，整车电子控制器2由硬件与软件构成；由电子控制单元ECU，输入电路接口、输出电路接口、各种传感器、控制模块、执行元件组成的硬件部分。由支配电子控制器单元(ECU)的各种程序、数据采集、数据计算、数据处理、数据存储、输出控制、系统监控、系统自诊断组成软件部分。通过电子电路将硬件部分分别联结成一体与软件相互配合构成整车电子控制器。

结合附图5，燃料存储装置3由低温贮槽10、冷量交换器11、进液管12、出液管13、制冷机14、氮气瓶15、蒸发器16通过电路、机械、管道分别连成一体构成燃料存储装置。

按照上述装置，-162℃低温燃料经进液管输入低温贮槽储存，同时由制冷机、氮气瓶、冷量交换器为低温燃料提供-77K低温冷量，使低温燃料保持低温状态，无压力长期稳定储存。同时由整车电子控制器控制按需供给能源转换装置。

按照上述装置，高压氮气进入制冷机，低温冷却后送入冷量交换器冷却液体燃料后返回制冷机形成闭路循环；其制冷机工作是利用逆向斯特林循环制取冷能量，这一循环是由两个等温过程和两个等容过程组成的热力循环，即等容回热循环。其工作过程I：分布在压缩腔内的工质气体-高压氢(氦)气被上升到主活塞压缩，压力由P₁增加到最大压力Pmax，其压缩热由水冷却带走，即等温压缩过程。过程II：主活塞不动，工质气体受到下降的压出器驱赶，流经蓄冷器到膨胀腔顶部，在流经蓄冷器时，工质气体被前一循环留下的冷量冷却，由于此刻工质气体所占的容积保持不变，因此在工质气体温度下降时，其压力Pmax便降到P₂，即等容冷却过程。过程III：主活塞与压出器同时向下运动，使工质气体膨胀，压力由P₂下降至最小压力Pmin，其温度也随之下降，并把冷量输送给冷头，即等温膨胀过程。过程IV：主活塞不动受膨胀后的冷工质气体，由于压出器上升，流经冷头内筋、蓄冷器、水冷却器、返回到压缩腔。工质气体在通过蓄冷器时被加热，而其本身的冷量传给蓄冷器，为下次循环做准备，即等容升温过程。上述过程连续重叠进行将氮气冷却为液态氮N₂，液态氮进入低温贮槽中冷量交换器与燃料进行热交换后返回制冷机，形成闭路循环。

按照上述装置液体燃料送往燃料电池前先流经蒸发器，在蒸发器首先使冷流体液态燃料沼气-甲烷CH₄，吸收了热流体-空气放出的热量而被复热到接近大气的温度，即热流体(大气)放出热量，冷流体(燃料)吸收热量，热流体放出的热量等于它所减少的能量，冷流体吸收的热量等于它所增加的能量，冷流体能量的增加等于热流体能量的减少，它们之间没有功量的交换。即由液体燃料的沸点-162℃复热到接近大气的温度288K，即温度越高燃料气体分子的动能越大，燃料气体分子的位能也越大，即燃料气体单位体积迅速扩大达到液态时的625倍，然后气体燃料送往能源转换装置。

结合附图6，能源转换装置4由燃料电池17、蓄电池18、空压机19、膜分离器20、重整器21通过电路、机械、管道分别连成一体组成能源转换装置。

按照上述装置，燃料沼气-甲烷CH₄进入重整器(等离子催化裂化反应器)，在高温等离子体火焰流作用下，燃料与氧气、水蒸气混合与催化剂进行催化裂化反应生成H₂、CO、CO₂其反应式为：

CH₄+H₂O→3H₂+CO

CO+H₂O→CO₂+H₂

CH₄+2O₂-→CO₂+2H₂O

CH₄+1／2O₂→CO+2H₂

经过重整器反应后的燃料H₂、CO进入燃料电池。

按照上述装置，在燃料电池燃料氢H₂、一氧化碳CO进入燃料电池；同时空气首先进入空压机，在空压机中靠消耗外功提高空气的压力，对外放出的热量被冷却水带走的热量大于空压机消耗的功，使空压机压缩前后的温度保持不变，仅空气压力提高，即等温压缩。空气收入与支出的数值等于空气本身内部能量的变化，由式表示为：A₁k-q_k=i₂-i₁或A_1k=q_k ⁺(i₂-i₁)在实际中，空气在等温压缩时，虽然压力提高了，而它本身的能量(焓值)却降低了即i₁>i₂等温压缩时冷却水带走的热量大于空压机消耗的功，它等于空气减少的部分能量(i₁-i₂)与压缩功之和。

按照上述装置，带压空气进入膜分离器再透过高分子膜非多孔膜时，首先气体分子与膜接触，被吸附到膜的高压侧表面溶解，在膜的低压侧解析出来，空气的溶解-扩散是在膜上没有连续通道的情况下，靠聚合物母体上链段的热挠动产生瞬变渗透通道进行的，空气在膜内扩散传递由下式表示：空气透过膜的量由下式表示：

$q=\mathrm{AF}\frac{P_1-P_2}{\mathrm{\δ}}$

按照上述装置，空气被分离出的氧O₂进入燃料电池；在阴极(空气电极)氧分子得到电子被还原为氧离子O^2-，O₂+4ē→2O^2-；氧离子在电解质隔膜两侧电势差与氧浓度差驱动力的作用下，通过电解质中的氧空位，定向跃迁到阴极，与燃料氢H₂、CO进行氧化反应；

H₆(g)+4O^2-→2H₂O(g)+CO₂+(g)+ge；结合氧离子生成水。电子通过外电路(负载)输送到阴极形成电流。燃料电池总反应式为：

H₂+2O₂→2H₂O+CO₂

按照上述装置，燃料电池产生的电能在整车电子控制器控制下与蓄电池储存的电能分别以并联或串联电路方式送往电子电力驱动装置。

生物质可再生能源环保生态电动汽车，由电子电力驱动装置1、整车电子控制器2、燃料存贮装置3、能源转换装置4与驱动桥、差速器、半轴、车轮组成的驱动装置与车身辅助操控装置，分别通过底盘、机械、电路、管道、轴经过机械联结，电子联结，电力联结，热联结构成生物质可再生能源环保生态电动汽车，其特征是：电子电力驱动装置1由定子线圈绕组5，转子线圈绕组6，由线材叠加成长圆筒形励磁绕组，分别固定于定、转子轴体上，滑环7由两只铜制圆环形彼此用绝缘材料间隔与轴绝缘的圆柱体，固定在转子轴上，电子控制器9通过导线分别与两只滑环7，位置传感器8，定子线圈绕组5相连，其中定子、转子分别经过轴承与外壳连成一体，位置传感器8固定于外壳内；燃料存储装置3，低温储槽10由圆筒形外壳平底，开口平顶，圆筒形内胆平底，开口平顶，外壳与内胆之间顶部由绝热树脂密封，内胆与外壳之间抽高真空状态10^-3-10^-4Pa，有进液管12、出液管13、内胆底部安放冷量交换器11，冷量交换器为圆形盘管两端通过管道分别与制冷机冷头相连，通过管道将氮气瓶15出口与制冷机14冷凝头连成一体，通过管道将出液管与蒸发器16进口连成一体；能源转换装置4由燃料电池17、蓄电池18、空压机19、膜分离器20、重整器21上述各部分分别经机械、电路、管道连成一体组成能源转换装置，燃料电池17由阴极22、阳极23、电解质24、氧气通道25、燃料通道26、负极连接体27、正极连接体28组成并流式叠层波纹板结构，通道在电解质屋两侧面呈平行状态，两种气体的流动方向相同，将镍粉分散在氧化钇／氧化锆载体中，制成多孔电极体，加入钴可以提高电极体的耐硫性，用钌稳定氧化锆对CO具有重整性能，钇-锆-钛混合氧化物电极体可以为甲烷氧化催化剂，其中阳极材料为Ni-YSZ、阴极材料为Lao.bsro.4MnO₃电解质材料为YSZzro₂₂Y₂O₃工作温度为650℃，单电池电流密度为500-1000／mA.Cm^-2开路电压为1.07／V，燃料／电能转换效率为50％，燃料在燃料电池中完成化学反应过程，重整器21由氧气进口29、燃料进口30、等离子正电极31、等离子负电极32、催化剂33、燃料出口34通过外壳连成一体组成重整器等离子催化裂化器-管式炉，其中燃料气体为甲烷CH4、水蒸气、氧化剂为空气氧含量37％，催化剂为镍基催化剂与助催化剂碱性氧化物K₂O、CoO.MgO，等离子火焰流为800-1000℃，气体压力为1.6-2.0Mpa，反应生成为H₂、CO、CO₂其中CO气体变换反应在燃料电池中低温下继续进行。

有益效果

本发明实用新型生物质可再生能源环保生态电动汽车。采用可再生生物质低温液态人工沼气-甲烷CH₄为能量源(能源)。以定子交流转子直流混合驱动电机(电动机／发电机)为动力源(功率源)。以高温重整催化裂化、低温转换发电燃料电池为燃料／电能转换装置与整车电子控制器通过车身辅助操控装置。通过上述各部分分别由机械、电路、管道、轴经过机械联结、电子联结、电力联结、热联结构成生物质可再生能源环保生态电动汽车。

本发明实用新型生物质可再生能源环保生态电动汽车。电子电力驱动装置(电机)，采用可调变量交流定子励磁与可调变量直流转子励磁或高磁能积永磁体转子相互配合，调速范围宽广，调速比为1∶10000，实现电动汽车恒转矩和恒功率区快速的转矩响应，有利于电动汽车的快速起动、加速、减速、调速(无极变速)、频繁正反转(前进／后退)及停车，实现了电动汽车的电磁能耗制动(紧急刹车)和能量的再生回收。其体积小、质量轻是燃油汽车内燃机的50％。惯性低、效率高、免除了变速器，机械刹车装置。其中电动轿车电机采用永磁转子比普通电动汽车电机节能40％。

本发明实用新型生物质可再生能源环保生态电动汽车。整车电子控制器，采用车辆电控单元(EUC)，车载微型计算机(CPU)，智能控制与现代交通网络相互配合，交通道路利用率和行人、车辆安全性高。

本发明实用新型生物质可再生能源环保生态电动汽车。燃料存贮装置，燃料为生物质可再生，来源于城市乡村生产生活产生的有机废弃物以及遍布全球的经光合作用产生的有机生物质(动植物)。装置中采用小型制冷机为燃料提供冷量，降低燃料的蒸发率，与低温储槽相互配合实现了燃料低蒸发率无压力长期稳定储存与电动汽车安全运行。

本发明实用新型生物质可再生能源环保生态电动汽车。能源转换装置，采用等离子高温催化裂化工艺，低温燃料电池转换发电工艺，低纯氧供给工艺与金属陶瓷氧化物电极、电解质相互配合，降低了燃料电池的转换温度，免除使用白金-铂(Pt)催化电极体，降低了燃料电池制造成本。其并流叠层波纹板结构电极体，比表面积大，体积小，电流密度大，电压高，抗振性能强，适应电动汽车的运行状态。同时，提高燃料电池的转换效率，延长了工作寿命，降低了污染物质的排放。

本发明实用新型生物质可再生能源环保生态电动汽车。采用可再生生物质液态沼气-甲烷CH₄为燃料具有与汽油相当的比能量，低热值：液态CH₄50.05MJ／kg、90＃汽油43.90MJ／kg，其加注时间、运输、储存同汽油相同，安全可靠，从而实现为电动汽车的能耗制动(停车、紧急刹车)，提供能量保障，同时为燃料电池氧化剂-空气的氮氧分离提供了能源，使进入燃料电池的空气中氧气含量由21％提高到37％，保障了燃料电池的高效率以及液态沼气燃料的低温稳定，无压力加注、运行。其能源消耗是冷却燃料为能源总量的1％，空分制氧是10％。

本发明实用新型生物质可再生能源环保生态电动汽车。解决了大规模城市化和现代社会发展中交通运输工具实现绿色低碳、节能环保、安全生态的难题，免除了不可再生矿物能源石油、煤碳、天然气、核原料，解决了大规模城市化大气污染的难题，保障了大众的身心健康，减少了城市人口治病就医、误工误学给社会发展造成的损失。生物质可再生能源的开发利用可以使自然环境中二氧化碳的存在总量，实现了平衡化、低碳化、生态化，即能量取自自然界中太阳能与绿色生物光合作用而固定的碳，其利用后碳回归自然界，即不增加碳的存在总量，也不减少碳的总量。本发明电动汽车采用低碳燃料与燃料电池处理工艺，其污染物质综合排放量比内燃机燃油(汽油、柴油)汽车减少90％，比煤碳火力发电再充电电池电动汽车(EV)减少95％，比油电混合动力电动汽车(HEV)减少80％，与氢燃料电池电动汽车(FCFV)相当。

本发明实用新型生物质可再生能源环保生态电动汽车。量产制造使用维护成本低，机械运动零部件比燃油内燃机汽车减少90％其能源利用综合效率为50％，普通电动汽车综合效率是25％，内燃机燃油汽车综合效率是15％。其量产制造成本比内燃机燃油汽车降低20％，其中电动轿车比普通电动汽车节能40％，动力消耗为市区工况法每行驶100公里消耗液态燃料10升(6M³CH₄)燃料成本人民币7.20元。

附图说明

图1，生物质可再生能源环保生态电动汽车结构原理图。

图2，生物质可再生能源环保生态电动汽车电子电力驱动装置原理图。

图3，生物质可再生能源环保生态电动汽车电子电力驱动装置中电子控制器原理图。

图4，生物质可再生能源环保生态电动汽车整车电子控制器原理示意图。

图5，生物质可再生能源环保生态电动汽车燃料存贮装置结构原理图。

图6，生物质可再生能源环保生态电动汽车能源转换装置结构原理图。

图7，生物质可再生能源环保生态电动汽车能源转换装置中燃料电池结构原理图。

图8、生物质可再生能源环保生态电动汽车能源转换装置中重整器结构原理图。

图9、本发明实用新型生物质可再生能源环保生态电动汽车实施例1，生物质可再生能源环保生态电动轿车结构示意图。

图10，本发明实用新型生物质可再生能源环保生态电动汽车实施例1生物质可再生能源环保生态电动轿车中电子电力驱动装置内电机结构示意图。

具体实施方式

在图2中电子电力驱动装置1由定子线圈绕组5，转子线圈绕组6，由线材叠加成长圆筒形励磁绕组，分别固定于定、转子轴体上，滑环7由两只铜制圆环形彼此用绝缘材料间隔与轴绝缘的圆柱体，固定在转子轴上，电子控制器9通过导线分别与两只滑环7，位置传感器8，定子线圈绕组5相连。其中定子、转子分别经过轴承与外壳连成一体，位置传感器8固定于外壳内。

在图3中电子控制器9由DSP电动机四象限可逆通用电路组成，由ADMCF3218芯片实现电动机调速功能。电路由直流电源供电，外部给定运行状态，控制指令信号输入到电动机控制DSP芯片ADMCF3218的PIO口确定电动机的运行目标状态，外部给定运行速度控制指令和传感器反馈检测信号输入到DSP芯片ADCMF3218的APC口确定电动机的目标转数和当前的运行状态，ADCMF321芯片通过内部编程软件控制输出AH、AL、BH、BL的PWM信号，驱动电路将AH、AL、BH、BL的PWM信号转换成可逆斩波控制器脉冲控制信号SW1、SW2、SW3、SW4以使控制功率器件的导通和关断状态，使电动机按外部给定指令的目标状态拖动负载运行。该电子电路通过电刷-滑环将可控脉冲直流输入转子电枢绕组线圈，建立反应磁场；同时用TMS320LF2407A、DSP电动机调速控制驱动通用电路，由传感器H1、H2、H3、H4、H5、H6经整形隔离电路与TMS320LF2407A的六个捕捉引脚CAP1、CAP2、CAP3、CAP4、CAP5、CAP6相连通过产生捕捉中断给出换向或换相的时刻和位置信息，用电阻R作电流传感器，电流反馈输出经滤波放大电路连接到TMS320LF2407A安放在电源对地端实现电流反馈的ADC输入端ADCINOD，在每个PWM周期都对电流进行一次采样，对速度(PWM占空比)进行调节控制。TMS320LF2407A，DSP通过PWM1-PWM12引脚经一个反相驱动电路连接到十二个开关半导体，实现定频PWM和换相或换向的控制。电动机由软件实现全数字双闭环控制。给定转数与速度反馈量形成偏差，经速度调节后产生电流参考量，它与电流反馈量的偏差经电流调节后PWM占空比的控制量，实现电动机的速度控制。其电流反馈是通过检测电阻R上的压降来实现的。速度反馈是通过传感器输出的位置量，经过计算后得到的，传感器输出的位置量还用于控制换相或换向。该电路输入定子电枢将可控交流方波电流输入定子电枢绕组建立反应磁场，与转子磁场相互作用产生电磁转矩输出机械功。同时向定子输入一可调直流电流建立可变量直流磁场与转子磁场相互作用产生电磁制动力-实现能耗制动。

结合附图4，整车电子控制器2由硬件与软件构成；由电子控制单元ECU，输入电路接口，输出电路接口，各种传感器，控制模块，执行元件组成硬件部分。由支配电子控制单元ECU的各种程序，数据采集，数据计算，数据处理，数据存储，输出控制、系统监控、系统自诊断组成软件部分。通过电子电路将硬件各部分分别联结成一体，与软件部分相互配合构成整车电子控制器。其中ECU由CAN总线，A／D转换器，I／O定时器，串口、RS232(液晶显示器相连)USB接口(将数据保存到USB存储设备中)。ECU带有内置电源电路(电池)，提供5V稳压电源，保证微处理器、接口电路电压的稳定，输入电路、输入信号由模拟信号，数字信号(开关信号)，脉冲信号，其中模拟信号必须经过A／D变换器转换成数字信号后通过ECU中电压电路产生的5V电压进行转换，转换为微处理器接受和处理的信号。微处理器ECU的核心由微处理器中央处理器CPU，存储器(PAM／POM／EPROM／EEPQOM)、1／D接口、定时器、计数器、通讯接口、A／D和D／A功能器件组成。ECU所使用的是在Kei1c66的集成环境进行编译，仿真、调试。借助于C166单片机所具有的B00t1ood功能，可以把用Kei1编译好的可执行程序代码下载到ECU的程序存储器Fiash中。CPO为16位或32位，对整个ECU的控制进行数据的计算，处理信号的检测、监控、信息的储存和管理信号的输出和反馈，以及自诊断，采用集中控制。由输出电路、显示器驱动电路、电磁线圈驱动电路、电机驱动电路、继电器驱动电路组成。微处理器所发出的指令电压为5V，要通过放大器处理后再输出到执行机构完成所需要控制系统的控制功能。

通过电路将电子电力驱动装置输出端，燃料存贮装置输出端，能源转换装置输出端分别与整车电子控制器输入端连成一体。同时将整车电子控制器输出端分别与电子电力驱动装置输入端，燃料存贮装置输入端，能源转换装置输入端分别连成一体。

结合附图5，燃料存储装置3，低温储槽10由圆筒形外壳平底，开口平顶。圆筒形内胆平底，开口平顶。外壳与内胆之间顶部由绝热树脂密封。内胆与外壳之间抽高真空状态(10^-3-10^-4Pa)。有进液管12、出液管13、内胆底部安放冷量交换器11，冷量交换器为圆形盘管两端通过管道分别与制冷机冷头相连。制冷机14，由曲轴箱、活塞连轩机械、气缸、水冷却器、蓄冷器组成，气缸内装有主活塞，它由主连杆带动并与压出器(由副连杆带动)一起组成活塞连杆机构，安装在曲轴上，两个曲轴颈的夹角互成70°相位角。曲轴转动时主活塞和压出器便作垂直的往复运动。压出器的上部为膨胀腔，压出器与主活塞之间为压缩腔。全部空间充满制冷工质(氢气、氦气)，在压出器和主活塞上下运动时，工质气体便在压缩腔内受到压缩，压缩的工质气体流经水冷却器，其压缩热由水带走，工质气体流经蓄冷器进入膨胀腔，压出器在向下运动时，工质气体膨胀作功制取冷量，其中一部分冷量由冷凝头传给外部氮气冷却成液态氮(N₂)，另一部冷量随工质气体贮存在蓄冷器内，工质气体从原路回到压缩腔，通过管道将氮气瓶15出口与制冷机14冷凝头连成一体，通过管道将出液管与蒸发器16进口连成一体。其中蒸发器为液／气列管式通用热交换器，氮气瓶为小型通用氮气瓶。

结合附图6能源转换装置4由燃料电池17、蓄电池18、空压机19、膜分离器20、重整器21上述各部分分别经机械、电路、管道连成一体组成能源转换装置。

结合附图7燃料电池17由阴极22、阳极23、电解质24、氧气通道25、燃料通道26、负极连接体27、正极连接体28组成并流式叠层波纹板结构，通道在电解质层两侧面呈平行状态，两种气体的流动方向相同。将镍粉分散在氧化钇／氧化锆载体中，制成多孔电极体，加入钴可以提高电极体的耐硫性，用钌稳定氧化锆对CO具有重整性能，钇-锆-钛混合氧化物电极体可以为甲烷氧化催化剂。其中阳极材料为Ni-YSZ、阴极材料为Lao.bsro.4MnO₃电解质材料为YSZzro₂₂Y₂O₃工作温度为650℃，单电池电流密度为500-1000／mA.Cm^-2开路电压为1.07／v。燃料／电能转换效率为50％，燃料在燃料电池中完成电化学反应过程。

结合附图8重整器21由氧气进口29、燃料进口30、等离子正电极31、等离子负电极32、催化剂33、燃料出口34通过外壳连成一体组成重整器(等离子催化裂化器-管式炉)。其中燃料气体为甲烷CH4、水蒸气、氧化剂、为低纯氧37％，催化剂为镍基催化剂与助催化剂碱性氧化物K₂O、CoO.MgO。等离子火焰流为800-1000℃，气体压力为1.6-2.0mPa，反应生成为H₂、Co、Co₂其中CO气体变换反应在燃料电池中低温下继续进行。

在附图6蓄电池18为通用锂离子电池；空压机19为通用单螺杆转子空压机；膜分离器20为通用中空纤维氮氧膜分离器。

通过管道将空压机出口与膜分离器进口、膜分离器出口与燃料电池进口、重整器出口与燃料电池进口分别连成一体。通过电路将燃料电池正、负电极与蓄电池正、负电极并联连成一体。

生物质可再生能源环保生态电动汽车。电子电力驱动装置安装在车身中部，固定在车身底盘上，其动力输出通过机械-轴与驱动桥、差速器、半轴、车轮连成一体。通过电路与整车电子控制器连成一体。燃料存贮装置安装在车身后部，固定在车身底盘上，通过管道与整车电子控制器，能源转换装置连成一体，通过电路与整车电子控制器连成一体。能源转换装置安装在车身后部固定在底盘上，通过管道与整车电子控制器，燃料存贮装置分别连成一体，通过电路将整车电子控制器与能源转换装置，燃料存贮装置分别连成一体，通过电路将整车电子控制器与车身辅助操控装置连成一体，整车电子控制器安装在车身前部固定在底盘上。

实施例1，(图9)生物质可再生能源环保生态电动轿车，主要技术参数设计如下：最高时速300公里(km／h)，续驶里程(一次加注燃料混合工况法)>700公里(km)，0-100(km／h)加速时间10s(电磁无极变速)，最大坡度35％，燃料加注时间60s，整车质量1.2吨(t)，电机(发动机)功率45kw，燃料液态CH₄，能源综合效率50％，动力消耗100公里(km)<10升(6立方米气态CH₄)，燃料费用人民币7.20元。

实施例2，生物质可再生能源环保生态电动中型客车，生物质可再生能源环保生态电动中型货车，主要技术参数设计如下：最高时速160公里(km／h)，续驶里程(一次加注燃料混合工况法)>600公里(km)，0-100(km／h)加速时间16s，最大坡度25％，燃料加注时间120s，整车质量10吨(t)，电机(发动机)功率105kw，燃料液态CH₄。

实施例3，生物质可再生能源环保生态电动大型客车，生物质可再生能源环保生态电动大型卡车，主要技术参数设计如下：最高时速120公里(km／h)，续驶里程(一次加注燃料高速公路法)>800公里(km)，0-100(km／h)加速时间25s，最大坡度20％，燃料加注时间3分钟(min)，整车质量20吨(t)，燃料液态CH₄。

实施例4，生物质可再生能源环保生态大型电动拖拉机，主要技术参数设计如下：最高时速45公里(km／h)，续驶里程(一次加注燃料农田作业等速工况法)800公里(km)，最大坡度40％，燃料加注时间5分钟(mi n)，整车质量2吨(t)，燃料液态CH₄。

实施例5，生物质可再生能源环保生态电动大型客车，生物质可再生能源环保生态电动大型卡车，生物质可再生能源环保生态大型电动拖拉机，通用电机(发动机)，主要技术参数设计如下：

设计功率210KW，转子直径φ300mm，转子长度400mm，霍尔传感器，双电刷-滑环，定子线圈绕组、转子线圈绕组由线材叠加成长圆筒形，放置呈极性交替径向排列或分散式径向排列，绕组线圈为多层、层间绝缘，绕组为单波，绕组的有效部分为等宽，转子电枢绕组为集中绕组，定子电枢绕组为分部绕组，电磁的磁通方向为径向。转子输入可调变量直流通过双电刷-滑环输入电枢，定子输入可调变量交变方波电流直接输入定子电枢绕组。

Claims (1)

1.生物质可再生能源环保生态电动汽车，由电子电力驱动装置(1)、整车电子控制器(2)、燃料存贮装置(3)、能源转换装置(4)与驱动桥、差速器、半轴、车轮组成的驱动装置与车身辅助操控装置，分别通过底盘、机械、电路、管道、轴经过机械联结，电子联结，电力联结，热联结构成生物质可再生能源环保生态电动汽车，其特征是：电子电力驱动装置(1)由定子线圈绕组(5)，转子线圈绕组(6)，由线材叠加成长圆筒形励磁绕组，分别固定于定、转子轴体上，滑环(7)由两只铜制圆环形彼此用绝缘材料间隔与轴绝缘的圆柱体，固定在转子轴上，电子控制器(9)通过导线分别与两只滑环(7)，位置传感器(8)，定子线圈绕组(5)相连，其中定子、转子分别经过轴承与外壳连成一体，位置传感器(8)固定于外壳内；燃料存储装置(3)，低温储槽(10)由圆筒形外壳平底，开口平顶，圆筒形内胆平底，开口平顶，外壳与内胆之间顶部由绝热树脂密封，内胆与外壳之间抽高真空状态10^-3-10^-4Pa，有进液管(12)、出液管(13)、内胆底部安放冷量交换器(11)，冷量交换器为圆形盘管两端通过管道分别与制冷机冷头相连，通过管道将氮气瓶(15)出口与制冷机(14)冷凝头连成一体，通过管道将出液管与蒸发器(16)进口连成一体；能源转换装置(4)由燃料电池(17)、蓄电池(18)、空压机(19)、膜分离器(20)、重整器(21)上述各部分分别经机械、电路、管道连成一体组成能源转换装置，燃料电池(17)由阴极(22)、阳极(23)、电解质(24)、氧气通道(25)、燃料通道(26)、负极连接体(27)、正极连接体(28)组成并流式叠层波纹板结构，通道在电解质屋两侧面呈平行状态，两种气体的流动方向相同，将镍粉分散在氧化钇／氧化锆载体中，制成多孔电极体，加入钴可以提高电极体的耐硫性，用钌稳定氧化锆对CO具有重整性能，钇-锆-钛混合氧化物电极体可以为甲烷氧化催化剂，其中阳极材料为Ni-YSZ、阴极材料为Lao.bsro.4MnO₃电解质材料为YSZzro₂₂Y₂O₃工作温度为650℃，单电池电流密度为500-1000／mA.Cm^-2开路电压为1.07／v，燃料／电能转换效率为50％，燃料在燃料电池中完成化学反应过程，重整器(21)由氧气进口(29)、燃料进口(30)、等离子正电极(31)、等离子负电极(32)、催化剂(33)、燃料出口(34)通过外壳连成一体组成重整器等离子催化裂化器-管式炉，其中燃料气体为甲烷CH₄、水蒸气、氧化剂为空气氧含量37％，催化剂为镍基催化剂与助催化剂碱性氧化物K₂O、CoO.MgO，等离子火焰流为800-1000℃，气体压力为1.6-2.0Mpa，反应生成为H₂、CO、CO₂其中CO气体变换反应在燃料电池中低温下继续进行。

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